بهبود دقت روش خطوط مشخصه درشبیهسازی پدیده ضربه قوچ با توجه به تغییرات زمانی و مکانی ضریب افت

جریان آب درون خطوط لوله ها اغلب دائمی است، ولی با تغییر شرایط بهرهبردرای همچون باز یا بستن نمودن شیرهای موجود در خطوط لوله و روشن یا خاموش نمودن پمپها، به جریان غیردائمی تبدیل میشود . یکی از مرسومترین دلایل این امر بستن شیر واقع در انتهای لولهها است . در اثر این پدیده نیروی قابل توجهی به لوله وارد میشوند و باید با دقت تعین شود . یکی از بهترین روشها در این زمینه حل معادلات حاکم بر ضربه قوچ است . معادلات حاکم از نوع هذلولوی و غیرخطی بوده و به جز در موارد ساده، حل تحلیلی ندارند و باید به روش عددی حل شوند . بهمین دلیل در این تحقیق این معادلات به روش خطوط مشخصه حل شده و نتابج با حل تحلیلی، نتایج محققین دیگر و دادههای اندازهگیری شده واقعی مقایسه شده است . مقایسه نتایج صحت عملکرد برنامه را تائید مینمایند . در ادامه با مقایسه نتایج برنامه با داده - های واقعی دقت روش خطوط مشخصه ارزیابی شده است . از مقایسه نتایج مشخص شد که فرض ضریب افت ثابت در طول محاسبات، گرچه در زمانهای اولیه فشار را نزدیک به مقادیر واقعی تخمین میزند ولی در زمانهای طولانی نوسان و مقدار فشار محاسباتی بسیار بیشتر از مقادیر واقعی است . بهمین منظور به دو روش برای اصلاح معادلات استفاده شد . این دو روش عبارتند از -1: افزایش ضریب افت بطور مصنوعی در طول زمان -2 تخمین ضریب افت از رابطه کلبروک - وایت با توجه به مقدار سرعت محاسبه شده توسط برنامه . در هر دوی این موارد نتایج به میزان قابل توجهی بهبود یافته است و مشخص شد که دقت روش دوم بسیار بهتر است . طبق نتایج تحقیق اصلاح معادلات حاکم و درنظر گرفتن تغییرات زمانی و مکانی ضریب افت در محاسبات جریان غیردائمی درون خطوط لوله جهت تخمین دقیق نوسان فشار درون خطوط لوله الزامی است .

Keywords:

جریان غیردائمی درون لوله , خطوط مشخصه , تفاضل محدود , ضریب افت , نوسان فشار